機械電氣安全 電敏保護設備 第2部分：使用有源光電保護裝置（AOPDs）設備的特殊要求 征求意見稿

1用于檢測人體的電敏保護設備（ESPE）的設計、制造和試驗的特殊要求。需要特別注意的是針對其特性，要確保達到適宜的安全相關性能。ESPE可能包括一些可供選擇的安全功能，對此類功能的要求在本文件沒有規(guī)定檢測區(qū)的尺寸或形狀以及它在任何特殊應用中涉及危險部件的布置，也未說明由本文件不包括使用輻射波長在400nm～1500nm范圍以外的可能需要附加的要求，例如必須由敏感功能辨認的材料，具有不同于2規(guī)范性引用文件Equipmentclassification，requirementsanduser'sguiIEC62471燈和燈系統(tǒng)的光生物安全（Photobiologicalsafetyoflampsandlampsystems）ofsafeguardswithrespecttotheapproachspeedsofpartsofthehumanbody）有源光電保護裝置(AOPD)activeopto-electronicprotectivedevic2光束的光軸上）內的不透明物體致使裝置內生成的光輻射的中斷，進光束中心線beamcenter-li連接發(fā)射元件光心和相對應的（即被設計為在正常運行中響應發(fā)射元件之光的注2：作為正常工作的情況可以出現光束中心線的物理位移（例如通過注3：對于使用回復反射技術的AOPD，光幾何限制光學設計geometricallyrestrictedo——每個發(fā)射和接收元件的有效孔徑角（EAA）不超過圖6中給出的數值和檢測能力detectioncapabi3注：術語“檢測能力”也能夠表示檢測規(guī)定直4功能、設計和環(huán)境要求4.1.2敏感功能4.1.2.1總則之間的任意速度運動（圓柱體的軸線垂直于檢測區(qū)平面），當符合4.2.13要求的試件垂直于光軸出現在工作距離范圍內光束中心線上的4.1.2.2對使用回復反射技術的AOPDs和在同一組4.1.2.2.1總則注：使用反射鏡反射光束的情況不作為回復反射技術看待。4.1.2.2.2敏感功能當尺寸等于或大于試件（見4.2.13）直徑和長度的反射物體按5.2.1.4規(guī)定放置于檢測區(qū)的任意位置—42型ESPE，在正常工作中，當其敏感功能被觸發(fā)時，或其電源被切斷時，應至少有一個OSSD的輸3型或4型ESPE，在正常工作中，當敏感裝置被觸發(fā)時，或其電源被切斷時，應至少有兩個輸出信應滿足GB/T19436.1—XXXX中4.2.4.4的要求。在此種情況下，單一的安全相關數據接口能夠代替3型ESPE或4型ESPE的兩個OSSDs。4.2設計要求4.2.2故障檢測要求附件AA、圖AA.1、圖AA.2和圖AA.3是2型AOPDs周期檢測由外部啟動且結果由外部評估的示例。當AOPD在下列條件的任意和全部組合情況下工作時，AOPD的設計應使AOPD的檢測能力不由供的組合應被視為是單一故障，并且AOPD應按照4.2.2的要求對此類單54型：d=131mm,L=250mm~3000mm；注：在此圖中，陰影區(qū)域以外表面的外部反射不會導致危），需的。此種情況下，圖1不適用，防止光旁路的保護極限應由64型：2d=262mm,L=3000m4.2.13試件——符合ISO20471:2013單性能回復反射材料要求的回復反射材料；注：ISO20471:2013表4將單性能回復反射材料的最小回復反射系數定義為330cdlx-1m-2，入射角為5°,觀察角為對檢測能力不超過40mm的AOPD，光幕所用試件應由供方提供，并應——試件所配用的AOPD的類型和說明。4.2.14波長4.2.15輻射強度74.1××××××4.1.2××××××4.1.2.2對使用回復反射技術件中混合使用發(fā)射器××××4.2××××××4.2.2××××××4.2.12AOPD檢測能力的完××××××4.2.13××××××4.2.14××××××4.2.15××××××4.3××××××4.3.5××××××5××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××GROD光電的子系統(tǒng)×××××××××GROD棱鏡試驗×××GROD以外技術的光×××光學子系統(tǒng)模型的建××××××××××××××××××對使用回復反射技術件中混合使用發(fā)射器××××××××××××××××8××××××××××××××××××××××××危險失效——白熾光××××××危險失效——閃爍光××××××危險失效——熒光光××××××危險失效——相同設計的發(fā)射部件的干涉××××××5.1.1型式試驗5.1.1.2工作條件如果能夠證明試驗結果是相同的，可以通過使用中性密度濾光片模擬在長工5.2功能試驗5.2.1敏感功能5.2.1.1總則考慮AOPD的工作原理，尤其是所使用的耐受環(huán)境干擾的技術，應驗證敏感裝置被連續(xù)地觸發(fā)且反射器）]和中間（見圖5在檢測區(qū)內緩慢移動試件橫行通過每個光束；9光束垂直于頁面的光幕檢測區(qū)試件試件l光束垂直于頁面的光幕檢測區(qū)試件l試件試件試件圖5在發(fā)射器、接收器/目標回復反射器附5.2.1.2.1總則不會發(fā)生危險失效，分析時應考慮4.1.2和4.2.12規(guī)定的各種條件的全部組合以及GB/T19436.1—XXXX5.2.1.2.2光電的子系統(tǒng)分析b)光軸間距；）；該分析的結果應用于確定哪種方法適用于光電的子系統(tǒng)驗證和檢測如果分析表明5.2.1.2.3中的所有準則被滿足，在其他所有情況下或如果分析表明5.2.1.2.3中的一個或多個準則不被滿足，則應采用5.2.1.3（包括——光束的軸是平行的和——光束中心線間距均勻和MP4aMP3MP2MP1αMP10.5m0.75m1.5m光束中心線3.0m（最小工作距離大于3.0m時為最小距離）AOPD類型α限定值(°)MP1MP2MP3MP4519.327.73.5713.720.22.5514.7MP表示測量點注：MP1和MP4之間的中間距離的限值能夠使用下列公式計算：α=tan-1(d/L)·········································································(1)L——發(fā)射器到接收器之間的距離（或受試裝置DUT到目標回復反射器之對于回復反射式系統(tǒng)，α的值為上表所列值的d=p+?············································································(2)d——最小檢測能力；p——光束中心線間距；?——透鏡直徑。ΦRdΦRdPEd——最小檢測能力；將發(fā)射器組件或發(fā)射器/接收器組件固定在與接收器組件或目標回復反射器對正的光束中心線上，應測量接收器組件或目標回復反射器的偏離角度。將接收器組件或目標回復反射器固定在與發(fā)射器組件或發(fā)射器/接收器組件對正的光束中心線上，應測量發(fā)射器或發(fā)射器/接收器組透鏡平面受試裝置光束中心線（或光束中心線平面）受試裝置光束中心線（或光束中心線平面）接收器組件或逆反射器發(fā)射器/接收器組件或逆反射器發(fā)射器/接收器組件a)發(fā)射器組件或發(fā)射器/接收器組件旋轉(接收器組件或透鏡平面工作距離光束中心線（或光束中心線平面） 接收器組件光束中心線（或光束中心線平面）受試裝置發(fā)射器組件注：對于采用回復反射技術的AOPDs，試驗宜僅在目標回復a)發(fā)射器或發(fā)射器/接收器單元應按順時針方向旋轉到90°的位置，OSSD(s)應進入斷開狀態(tài)。c)將發(fā)射器或發(fā)射器/接收器單元向對正位置回轉，直到到達OSSD(s)進入接通狀態(tài)的位置。應將轉過的角度和距離值做以記錄。繼續(xù)按逆時針方向旋轉該單元直到到達相反對于制造商規(guī)定的長距離工作的AOPD，當能夠表明在使用濾光片時的短距離處所獲得的結果與），應表明多光束裝置和光幕系統(tǒng)中的每個光束都滿足圖6的要求。一種驗證每個光束特性的方法是將對于發(fā)射器和接收器具有不同EAAs的系統(tǒng)，該方法能夠作為開發(fā)相同測試的指南。然而，根據被評估系統(tǒng)設計的具體情況，需要確定不同的除3m之外的其他的距離進行時，應使用圖6中的公式計算適當的注：基于5.2.1.2.2的分析，試驗可能必須在其他距離處進行。b)將棱鏡中心對中心放到所測試的接收或發(fā)射元件前面。d)將棱鏡調轉180°并插入到同一個受試光束的前面。驗證OSSD(sOSSD(s)保持接通狀態(tài)，向光束偏離的方），α光束偏離角α沒有棱鏡時的光束方向具有棱鏡時的光束方向/ α測量距離3m和附加的測量位置接收器/發(fā)射器發(fā)射器/接收器光束偏離角α沿保護高度移動光軸Z楔形棱鏡高度HXY沿保護高度移動光軸Z楔形棱鏡高度HXα——偏離角；n——折射率。折射率(n)=1.5波長為400nm時，α=β×(n-1)=4.9×(1.5-1)=2.折射率(n)=1.51波長為880nm時，α=β×(折射率(n)=1.53波長為1500nm時注：由不同波長引起的測量誤差，波長400nm的為-0.05°,波長1500nm的為+0.1°。5.2.1.3.1總則改。根據AOPD的設計，上述以外的方法5.2.1.3.2光學子系統(tǒng)模型的建模與驗證），定義和驗證的模型應能夠分析光學子系統(tǒng)任何位置的光強/能量分布。模型應可根據對齊和/或調注：只有非連續(xù)光線追蹤的工具允許分析包括光散射和離分析光束的數量與ESPE的設計有關。相似光束設計的情況下，如果公差條件定義明確，一個光束可能足夠。如果使用非相似光束設計，則應考慮分析所需的5.2.1.3.3檢測能力仿真分析真，以證明在最壞的設計條件下能夠實現檢測能力。仿真應證明沒有在整個工作距離內任何對準和/或調整范圍內導致危險失效的強度能量水平能夠出現注：光線追蹤工具中的仿真對于試件的靜態(tài)條件很有除仿真外，還應通過5.2.1.1和5.25.2.1.3.4檢測能力的附加試驗a)按照供方的使用說明書布置AOP5.2.1.3.5外部反射分析能力的試件。應按照5.2.1.3.6要求仿真工作距離中不同試件位置和不同位置外部反射面，以證明滿足5.2.1.1中描述的物體檢測要求。符合圖1陰影限定區(qū)域外的任何位置都應考慮應用外部高反射表面。仿真應證明，在對準和/或調整以及高反射表面相應傾斜角的范圍內存在外部反射表面的情況下，沒有導致危險失效的強度/能量水平能夠出現在接收平注：到達接收單元的一部分光束繞過試件。應基于仿真確定導致接收元件上的最大能量水平的發(fā)射器和接收器單元對準位置以及高反射表面5.2.1.3.6外部反射試驗在供方說明書載明的所有其他情況下，該驗證應施行于每將AOPD布置到5.2.1.3.5中確定的最在試驗開始之前，在接通電源后可能有必要等待5.2.1.3.7偏離試驗m450最大允許偏離角(γ)25.220.14.045.827.022.442.828.124.021.041.029.025.322.420.2m450最大允許偏離角(γ)23.574.048.123.529.523.548.128.323.520.1m450最大允許偏離角(γ)25.24.24.022.442.728.121.025.220.1狀態(tài)發(fā)生變化的角度不應超過表2、表3或表4給出的角度值。然后繼續(xù)將該角度慢慢地增至180°,在此期間OSSD（s）應保持斷開狀態(tài)。當y（見圖19）大于160°時，此試驗可以注：根據5.2.1.2.2的分析結果，可能需要修改上述方法或增加附加試驗（例如，允許自動增益控制時）。RγRγ旋轉軸babaR——光斑半徑；γ=2arcsin(R/2b)5.2.1.4對使用回復反射技術的AOPDs和在同一器元件附近，在目標回復反射器之前200mm處，光束中間位置以及在光電分析確定的任何其他位置進對于3型或4型AOPD，應驗證當尺寸為200mm×200mm的反射物體盡可能靠近發(fā)射/接反射物體應由符合ISO20471:201注：ISO20471:2013中表4將分立性能回復反射材料的最小回復反射系數定義為330cdlx-1m-2，入射角為5°,觀察角為0.2°（12'）。5.2.9波長5.2.10輻射強度輻射強度應通過按照IEC60825-1或IEC62471規(guī)定的測量和對供方提供技術文件的檢5.4環(huán)境試驗5.4.6光干擾5.4.6.1總則—供方規(guī)定有較高抗擾度等級時，應利用適當的光源通過這些等級的試驗進行驗證——5.2.1.2.2的分析表明這樣的試驗是必對于5.4.6.4的試驗，應根據制造商的使用說明使系統(tǒng)處于最佳對光狀態(tài)。5.4.6.5、5.4.6.6和5.4.6.7的試驗要求干涉光沿著（或盡可能接近）接收元件的光軸方向，同時使發(fā)射部件處于正常連續(xù)試件接收器組件試件發(fā)射器組件可選擇的密度濾光片干涉光發(fā)射器/接收器組件試件逆反射器a-可選擇的密度濾光片干涉光注1：對于危險失效試驗，接收器或發(fā)射器/接收器組件工作在最大可能偏離的條件下。注2：密度濾光片可能導致偏振。DTPEERTPERTPc）敏感部件最差對正狀態(tài)的危險失效D——光源和接收器之間的距離；TP——試件；E——發(fā)射器；R距離Da準確的距離取決于燈的類型TPDTPDERlTPERTPc）敏感部件最差對正狀態(tài)的危險失效D——光源和接收器之間的距離；TP——試件；E——發(fā)射器；R發(fā)射器和接收器之間的距離為3m。接收器和光源之間的距離D和光照度參數如下：距離Da準確的距離取決于燈的類型DTPERTP發(fā)射器和接收器之間的距離為3m。接收器和光源之間的距離D如下：5.4.6.4正常工作（最佳對正）注：使用熒光光源試驗的一個目的是檢查AOPD對于高頻調制光輻試驗使用5.4.6.2的白熾光源沿著一個或多個接收元件的光軸方向，光源產生的光強度在接收部件平面上測量值為3000lx±300lx（圖21在按照5.4.6.3試當使用5.4.6.2規(guī)定的熒光光源在接收元件表面上產生的光強度為30001x時，不應發(fā)生危險失效（見圖22）。該試驗應使用來自熒光燈管3個不同位置的光，即中間的光和兩端（陽極和陰極區(qū)域）的5.4.6.8危險失效——相同設計的發(fā)射元件的干涉光光源當相同設計的AOPD的發(fā)射元件的輻射直接或通過目標回復反射器射向試驗中的AOPD的接收元件時，3型和4型ESPE應不產生危險失效。通過5.2.1.2.2的分析確定的最差狀況，應選擇至少6個具有代基于分析，最關鍵的組合可能需要對不同尺寸和檢測能力的A——應提供指示光束中心線的標志。注：光束中心線是用于確定AOPD位置的要素之一。應提供從所有可能的趨近方向試件不可避免地進入檢測區(qū)時以確保敏感裝置觸發(fā)的詳細信息，以應給出試件的最大運動速度或相當于使檢測能力得以保無線控制設備、焊接飛濺物的輻射或頻閃燈的影響）?！眕p)建議負責人在配置后使用適當的試件驗證檢測區(qū)。qq)關于如何最小化來自相同設計的發(fā)射元件的光干擾的適當說rr)作為AOPD的一部分，有關永久固A.10屏蔽A.10.1總則A.10.2功能要求注2：由于機器振動或其他影響，機械防護裝置和機器零件的位置可能會發(fā)生輕微偏移，從而影響被屏蔽光束的數量。這意味著屏蔽區(qū)域邊界處規(guī)定的檢測能力可能會因一束或），A.10.3驗證——AOPD規(guī)定的檢測能力在屏蔽區(qū)域之外保持不變，但AOPD在屏蔽區(qū)域的邊界可能會降低檢A.11降低分辨率A.11.1總則力的某一尺寸物體（電纜、管道等）被忽略。任何等于或大于檢測能